Java 中的集合类（Java Collections Framework，JCF）是 Java 用来存储和操作一组对象的数据结构体系，主要位于：

java.util 包

它的核心可以分为两大体系：

Collection 接口体系 → 存储单个元素
Map 接口体系 → 存储键值对（key-value）

一、Java 集合框架总览图（结构图）

下面是 Java 集合体系的核心框架图：

Iterable
   │
Collection
├── List
│   ├── ArrayList
│   ├── LinkedList
│   └── Vector
│
├── Set
│   ├── HashSet
│   │   └── LinkedHashSet
│   └── TreeSet
│
└── Queue
    └── PriorityQueue

Map（独立体系）
      │
 ┌────┼──────────────┬──────────────┐
 │    │              │              │
HashMap LinkedHashMap TreeMap Hashtable

二、Collection 接口体系

Collection 是单列集合的根接口。

特点：

Collection<E>

常用方法：

add(E e)
remove(Object o)
contains(Object o)
size()
clear()
isEmpty()
iterator()

三、List 集合（有序、可重复）

List 的特点：

✅ 元素有顺序
✅ 可以重复
✅ 可以通过索引访问

1. ArrayList

底层：

动态数组

特点：

查询快
随机访问快
增删慢（中间位置）

示例：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
System.out.println(list.get(0));

适用：

✅ 查询多
✅ 增删少

底层结构图

index:   0    1    2    3
       ┌────┬────┬────┬────┐
data = │ A  │ B  │ C  │ D  │
       └────┴────┴────┴────┘

2. LinkedList

底层：

双向链表

特点：

插入快
删除快
查询慢

示意：

A <--> B <--> C <--> D

代码：

List<String> list = new LinkedList<>();
list.add("A");
list.add("B");

适用：

✅ 增删频繁

3. Vector

老版本线程安全集合。

特点：

线程安全
性能较低

Vector<String> vector = new Vector<>();

现在很少使用。

4. Stack

继承 Vector，栈结构：

先进后出（LIFO）

Stack<String> stack = new Stack<>();
stack.push("A");
stack.pop();

四、Set 集合（无序、不可重复）

特点：

✅ 不允许重复
❌ 没有索引

1. HashSet

底层：

HashMap

特点：

无序
去重
查询快

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("A");
set.add("A"); // 不会重复

底层图

哈希表结构
桶(bucket) + 链表/红黑树

bucket[0] → null
bucket[1] → A → B
bucket[2] → C

2. LinkedHashSet

特点：

去重
保留插入顺序

Set<String> set = new LinkedHashSet<>();

3. TreeSet

底层：

红黑树

特点：

自动排序
不重复

Set<Integer> set = new TreeSet<>();
set.add(3);
set.add(1);
set.add(2);

输出：

1 2 3

五、Queue 队列集合

特点：

先进先出（FIFO）

1. PriorityQueue

优先级队列：

Queue<Integer> q = new PriorityQueue<>();

特点：

自动排序
优先级高先出

2. LinkedList 也可作队列

Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.offer("A");
queue.poll();

六、Map 集合（键值对）

Map 不属于 Collection。

结构：

key -> value

1. HashMap（最常用）

特点：

✅ key唯一
✅ 无序
✅ 允许一个null key

Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
map.put(1,"Tom");

底层（JDK8）

数组 + 链表 + 红黑树

结构：

table[0]
table[1] → Node → Node → TreeNode
table[2]

2. LinkedHashMap

特点：

保持插入顺序

Map<Integer,String> map = new LinkedHashMap<>();

3. TreeMap

特点：

key 自动排序

Map<Integer,String> map = new TreeMap<>();

4. Hashtable

老版本线程安全：

Map<String,String> map = new Hashtable<>();

特点：

线程安全
不允许 null

七、各集合对比表

集合	底层结构	有序	可重复	线程安全
ArrayList	动态数组	是	是	否
LinkedList	双向链表	是	是	否
HashSet	HashMap	否	否	否
LinkedHashSet	哈希+链表	是	否	否
TreeSet	红黑树	排序	否	否
HashMap	哈希表	否	key不可重复	否
TreeMap	红黑树	排序	key不可重复	否

八、线程安全集合

Java 还提供并发集合：

集合	说明
ConcurrentHashMap	线程安全Map
CopyOnWriteArrayList	线程安全List
BlockingQueue	阻塞队列

例如：

Java Platform, Standard Edition 中的并发包：

java.util.concurrent

示例：

Map<String,String> map = new ConcurrentHashMap<>();

九、如何选择集合

一般选择原则：

查询多

ArrayList
HashMap

增删多

LinkedList

去重

HashSet

排序

TreeSet
TreeMap

线程安全

ConcurrentHashMap
CopyOnWriteArrayList

十、最常用的几个

实际开发最常用：

ArrayList
HashMap
HashSet
LinkedHashMap
ConcurrentHashMap

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Java中的集合类